OPTIKA

PAPRSKOVÁ OPTIKA

Čočky

Procvičovací úlohy.

ÚLOHA 1:

Předmět vysoký 1,5 cm stojí kolmo na optickou osu ve vzdálenosti 4 cm od spojky o ohniskové vzdálenosti 1,5 cm. Určete polohu a vlastnosti obrazu. Úlohu řešte geometricky i výpočtem.

(a´= 2,4 cm, y´= 0,9 cm, Z = -0,6, obraz je zmenšený, skutečný a převrácený)

ÚLOHA 2:

Předmět vysoký 1 cm stojí kolmo na optickou osu ve vzdálenosti 1 cm od spojky o ohniskové vzdálenosti 1,5 cm. Určete polohu a vlastnosti obrazu. Úlohu řešte geometricky i výpočtem.

(a´= -3 cm, y´= 3 cm, Z = 3, obraz je zvětšený, zdánlivý a vzpřímený)

ÚLOHA 3:

Předmět vysoký 1,5 cm stojí kolmo na optickou osu ve vzdálenosti 3 cm od rozptylky o ohniskové vzdálenosti 2 cm. Určete polohu a vlastnosti obrazu. Úlohu řešte konstrukcí i výpočtem.

(a´= -1,2 cm, y´= 0,6 cm, Z = 0,4, obraz je zmenšený, zdánlivý a vzpřímený)

ÚLOHA 4:

Na obrázku 1 je nakreslen paprsek dopadající v bodě P na tenkou spojnou čočku o ohniskové vzdálenosti f. Nakreslete další chod paprsku po jeho průchodu čočkou.

Obrázek 1

ÚLOHA 5

Do jaké vzdálenosti od rozptylky s optickou mohutností -5 D je třeba umístit předmět, abychom získali čtyřikrát zmenšený obraz?

(a = 0,6 cm)

ÚLOHA 6:

Při zobrazení předmětu spojnou čočkou byla jeho předmětová vzdálenost 40 cm stejná jako jeho obrazová vzdálenost. Jak se změní poloha obrazu a příčné zvětšení, jestliže předmět posuneme o 20 cm směrem od čočky?

(obraz se posune o 10 cm blíže k čočce a příčné zvětšení bude poloviční)

ÚLOHA 7:

Na obrázku 2 (podobrázcích 1 a 2) jsou nakresleny optické osy o body A a jejich obrazy A´ vytvořené čočkou. Určete geometrickou konstrukcí optické středy O čoček a jejich ohniska F a . Určete také o jaké čočky se jedná a rozhodněte o vlastnostech jednotlivých obrazů.

Obrázek 2

ÚLOHA 8:

Zobrazením předmětu ve vzdálenosti 20 cm od spojné čočky vznikl převrácený, skutečný obraz o stejné velikosti jako předmět. Jaký obraz by vznikl, kdybychom za stejných podmínek celou zobrazovací soustavu ponořili do vody ? Index lomu vody je 1,33, index lomu skla čočky je 1,5.

(obraz by byl vzpřímený, zdánlivý a měl by dvojnásobnou velikost)

ÚLOHA 9:

Určete optickou mohutnost a ohniskovou vzdálenost tenké dvojvypuklé čočky umístěné ve vzduchu, jestliže její optické plochy mají stejné poloměry křivosti 0,5 m. Index lomu skla čočky je 1,5, index lomu vzduchu je přibližně 1.

(f = 0,5 m, φ = 2 D)

ÚLOHA 10:

Stínítko je ve vzdálenosti 1 m od hořící svíčky. Spojkou o optické mohutnosti 5 D umístěnou mezi svíčku a stínítko můžeme vytvořit ostrý obraz plamene svíčky při dvou polohách čočky. Určete vzájemnou vzdálenost těchto poloh.

(d = 45 cm)

ÚLOHA 11:

Dokažte, že

ÚLOHA 12:

Předmět o výšce 3 cm byl zobrazen spojkou tak, že jeho skutečný obraz měl výšku 18 cm. Když byl předmět posunut o 6 cm, vznikl zdánlivý obraz o výšce 9 cm. Jaká byla ohnisková vzdálenost čočky?

(f = 12 cm)

ÚLOHA 13:

Do jaké vzdálenosti od spojky s ohniskovou vzdáleností 12 cm musíme umístit předmět, aby jeho skutečný obraz měl dvojnásobné zvětšení (Z = -2) ?

(a = 18 cm)